新技術(shù)在電氣專業(yè)職業(yè)教育當(dāng)中的應(yīng)用研究

楊雪晴

（撫寧區(qū)職業(yè)技術(shù)教育中心，河北 秦皇島 066300）

一、新技術(shù)在電氣專業(yè)職業(yè)教育中應(yīng)用的價(jià)值

首先，新技術(shù)的應(yīng)用可以提高教學(xué)的效率，例如，以仿真電氣軟件作為一種教學(xué)輔助手段，可以幫助學(xué)生全面地了解電氣專業(yè)的零配件配線知識(shí)，以及模擬電路知識(shí)。這種仿真教學(xué)手段易學(xué)易用，可以減少學(xué)生學(xué)習(xí)理論中的難度，更加全面地了解實(shí)踐的真實(shí)場(chǎng)景。通過(guò)多媒體教學(xué)技術(shù)，可以讓學(xué)生感受到特殊場(chǎng)景和特殊時(shí)間段內(nèi)電氣專業(yè)的相關(guān)知識(shí)，從而更加全面地了解開關(guān)、燈泡、馬達(dá)、蜂鳴器等相關(guān)器械的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。展現(xiàn)一個(gè)多樣化的維度，使學(xué)生可以全面地了解到電氣專業(yè)的系統(tǒng)性知識(shí)，完成整體的知識(shí)體系構(gòu)建[1]。

其次，新技術(shù)的應(yīng)用可以降低教學(xué)的成本，例如，應(yīng)用多媒體技術(shù)展現(xiàn)配線內(nèi)部的原理。教師就可以不用再拿著實(shí)際的教學(xué)道具去展示，學(xué)校也可以省下一筆購(gòu)置真實(shí)教學(xué)器材的費(fèi)用。通過(guò)多媒體展示的方式，學(xué)校的教師和學(xué)生都可以了解最新的一線的電氣專業(yè)工具，讓學(xué)生零距離地與先進(jìn)設(shè)備和高精尖科學(xué)技術(shù)接觸。分析不同時(shí)間、地點(diǎn)、運(yùn)行狀態(tài)之下的電氣設(shè)備的實(shí)際狀況，了解到電氣設(shè)備的時(shí)間要素、功能定位圖、電壓檢測(cè)、短路現(xiàn)象等，學(xué)校可以將更多的資源配置在教學(xué)環(huán)境的營(yíng)造上，提高全面的教學(xué)質(zhì)量。

最后，新技術(shù)的應(yīng)用可以提升整體教學(xué)的趣味性，讓學(xué)生真正對(duì)電氣專業(yè)的知識(shí)學(xué)習(xí)感興趣。教師應(yīng)用多樣化的仿真軟件、多媒體軟件和大數(shù)據(jù)手段，為學(xué)生展現(xiàn)一個(gè)真實(shí)的模擬場(chǎng)景，讓學(xué)生在動(dòng)手操作的過(guò)程中學(xué)習(xí)電路圖的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行問(wèn)題的時(shí)間解決。更有利于學(xué)生形成系統(tǒng)性思維，幫助學(xué)生建立基本的概念，了解系統(tǒng)性的知識(shí)。為每一個(gè)學(xué)生提供一個(gè)真抓實(shí)干的機(jī)會(huì)，而不僅僅是學(xué)習(xí)枯燥的理論，更有利于學(xué)生和教師之間構(gòu)建一個(gè)雙向互動(dòng)的良好學(xué)習(xí)關(guān)系。

二、新技術(shù)在電氣專業(yè)教學(xué)中的具體應(yīng)用

1.仿真軟件技術(shù)的應(yīng)用

1.1 仿真軟件的教學(xué)模式

仿真軟件教學(xué)相對(duì)于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式，更可以為學(xué)生提供一個(gè)優(yōu)化的教學(xué)路徑，讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)的理論知識(shí)之后可以進(jìn)行實(shí)踐，避免理論學(xué)習(xí)過(guò)于空洞，影響學(xué)生的技能訓(xùn)練水平。

首先，仿真軟件教學(xué)模式緊密地聯(lián)系了理論教學(xué)過(guò)程和實(shí)踐教學(xué)過(guò)程，讓學(xué)生掌握理論知識(shí)之后就可以應(yīng)用到實(shí)際的教學(xué)環(huán)境中，達(dá)到教和學(xué)的統(tǒng)一。其次，借助仿真軟件的教學(xué)手段，可以將問(wèn)題的解決放置在課堂中進(jìn)行，進(jìn)一步加深學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。例如，在學(xué)習(xí)電氣回路知識(shí)時(shí)，教師采取仿真軟件的設(shè)計(jì)就是幫助學(xué)生繪制電路模擬圖，分析仿真檢測(cè)是否通過(guò)了解實(shí)際電路制作的過(guò)程，在通過(guò)與不通過(guò)檢驗(yàn)的反復(fù)過(guò)程中，學(xué)習(xí)實(shí)際電路的制作技巧。再次，仿真軟件的設(shè)計(jì)要在教師的指導(dǎo)之下進(jìn)行，教師和學(xué)生都是這個(gè)學(xué)習(xí)模式的主體，教師教授知識(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)技能，兩者之間高度互動(dòng)形成配合。最后，通過(guò)教學(xué)檢驗(yàn)的方式來(lái)分析仿真軟件應(yīng)用的效果，教師引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題，并對(duì)學(xué)生給出的答案進(jìn)行修正，再進(jìn)行仿真的測(cè)試，讓學(xué)生直觀地觀察自己的設(shè)計(jì)是否可以達(dá)到良好的應(yīng)用效果。

1.2 仿真軟件應(yīng)用實(shí)例

以職業(yè)院校電氣專業(yè)開展的過(guò)載保護(hù)自動(dòng)鎖正轉(zhuǎn)控制線路為案例，可以進(jìn)行仿真軟件教學(xué)的具體設(shè)計(jì)。

第一，教師組織學(xué)生進(jìn)行電路的繪制，按照系統(tǒng)性的理論要求開展仿真的調(diào)試，并進(jìn)行實(shí)物的接線，分析這種接線是否與理論操作的圖一致，再根據(jù)學(xué)生自己的想法來(lái)進(jìn)行接線圖的微調(diào)。第二，學(xué)生設(shè)計(jì)好具體的線路圖，之后再模擬軟件中繪制出自己想要操作的線路圖，調(diào)集要用用到的元器件進(jìn)行實(shí)際的操作，學(xué)生a應(yīng)用到的元器件有電源、斷路器、保險(xiǎn)絲、交流接觸器。學(xué)生b應(yīng)用到的元器件有電源、斷路器、熱繼電器、按鈕開關(guān)和電動(dòng)機(jī)。不同的學(xué)生按照理論操作的指導(dǎo)，設(shè)計(jì)好輔助電路圖，主電路圖以及配合的系統(tǒng)開關(guān)等，開始整個(gè)仿真設(shè)計(jì)。第三，學(xué)生在設(shè)計(jì)好電路圖之后，根據(jù)課題中的操作指示，對(duì)接交流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行全方位的操控，在有保險(xiǎn)絲接出一個(gè)串聯(lián)電路，分析按鈕常開長(zhǎng)關(guān)以及開閉狀態(tài)之后造成的不同電路變化。第四，教師指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)交流接觸器輔助開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)，反思電路符號(hào)圖繪制的正確性，再進(jìn)行仿真的檢驗(yàn)。第五，應(yīng)用仿真模擬軟件開展模擬通電應(yīng)用彩色線條表示已接通電源的線路，應(yīng)用黑色線條表示沒(méi)有接通電源的線路，應(yīng)用紅色線條表示接觸錯(cuò)誤的線路，從而具體的分析結(jié)果。

1.3 優(yōu)化仿真軟件教學(xué)效果的路徑

從上述分析路徑可以看出，仿真軟件在目前職業(yè)電氣專業(yè)教學(xué)中有比較重要的應(yīng)用，學(xué)生可以通過(guò)這種方式觀察到內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的工作原理，但在未來(lái)還需要對(duì)這種教學(xué)方式進(jìn)一步優(yōu)化。一方面，教師要根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣設(shè)計(jì)仿真軟件的原理，整體的語(yǔ)言要生動(dòng)形象，與學(xué)生目前學(xué)習(xí)的理論知識(shí)有一定的交叉，可以為學(xué)生的思路拓展提供良好的依據(jù)。整體來(lái)看，仿真軟件的設(shè)計(jì)要更加直觀，幫助學(xué)生從多個(gè)維度、多個(gè)層次，驗(yàn)證自己的想法是否可以真正地解決問(wèn)題，并不斷地在驗(yàn)證的過(guò)程中激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。另一方面，教師要充分調(diào)集現(xiàn)有的資源，在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行多方面的信息查找，整合資源，促進(jìn)設(shè)計(jì)出的仿真軟件的升級(jí)，并對(duì)已設(shè)計(jì)出的軟件進(jìn)行改造和調(diào)試，提高實(shí)踐操作的體驗(yàn)性降低，出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況，真正解決教學(xué)難題。除此之外，教師還要從危險(xiǎn)性的角度來(lái)對(duì)整體的仿真軟件進(jìn)行講解，并補(bǔ)足仿真軟件不能夠帶給學(xué)生的安全教育問(wèn)題，向?qū)W生講解仿真軟件的每一次出現(xiàn)錯(cuò)誤的信息提示在現(xiàn)實(shí)中對(duì)應(yīng)哪些危險(xiǎn)的操作，避免學(xué)生再次進(jìn)行這種危險(xiǎn)的電路設(shè)計(jì)。

2.多媒體技術(shù)的應(yīng)用

以多媒體技術(shù)為核心的虛擬軟件，可以起到很好的強(qiáng)化理論教學(xué)應(yīng)用的效果，例如，目前中職和職業(yè)院校常用的MATLAB軟件，就可以將這些數(shù)理性的知識(shí)應(yīng)用在電氣專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)中。

首先，在應(yīng)用層面，教師要根據(jù)學(xué)生的需求來(lái)解決實(shí)際的問(wèn)題，聯(lián)系理論和實(shí)踐，通過(guò)仿真展示的方法，讓學(xué)生自己參與多媒體視頻的剪切和設(shè)計(jì)。組織起自己感興趣的內(nèi)容。這種多媒體動(dòng)態(tài)展示的方法改變了原有的靜態(tài)教學(xué)模式，但是教師也要選擇優(yōu)勢(shì)的教學(xué)資源，合理地調(diào)動(dòng)課堂的互動(dòng)性，更多地吸引學(xué)生的注意力，而不僅僅讓學(xué)生單純地觀看這些視頻，而是采用寓教于樂(lè)的方式，讓學(xué)生更多地學(xué)習(xí)系統(tǒng)性的知識(shí)。其次，在應(yīng)用上，教師要學(xué)會(huì)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)方法，幫助學(xué)生建立起自學(xué)的習(xí)慣和課后復(fù)習(xí)的習(xí)慣，目前很多職業(yè)類院校都已經(jīng)采取微課、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂的方式對(duì)電氣專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行教學(xué)，這種方法可以全面改變學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生通過(guò)課前預(yù)習(xí)的方式了解電氣專業(yè)的相關(guān)電路知識(shí)、元器件知識(shí)、準(zhǔn)備知識(shí)。明晰課堂教學(xué)的目標(biāo)，了解教師設(shè)計(jì)的任務(wù)，再在課堂上完成這些任務(wù)。通過(guò)多媒體軟件結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的方式，有利于學(xué)生系統(tǒng)性地了解電力拖動(dòng)控制線路與技能訓(xùn)練的知識(shí)，滿足這種任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)方法。

3.大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用

依托大數(shù)據(jù)，職業(yè)院校可以對(duì)電氣專業(yè)的學(xué)生開展更加精準(zhǔn)的教學(xué)，提升課堂的生動(dòng)性、互動(dòng)性和生成性，精準(zhǔn)地為電氣專業(yè)的學(xué)生布置作業(yè)。第一，學(xué)校可以應(yīng)用大數(shù)據(jù)積累學(xué)生的數(shù)據(jù)，幫助電氣專業(yè)的學(xué)生掌握細(xì)致化的教學(xué)目標(biāo)，再以這個(gè)教學(xué)目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)行電氣專業(yè)的知識(shí)學(xué)習(xí)，同時(shí)，職業(yè)院校還可以搭建學(xué)智網(wǎng)等相關(guān)的媒體平臺(tái)上傳大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，幫助學(xué)生進(jìn)行課程的準(zhǔn)備，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。教師也可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和之前的知識(shí)積累情況，為學(xué)生提供更加系統(tǒng)的指導(dǎo)。第二，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)獲得往屆學(xué)情數(shù)據(jù)庫(kù)，為電氣專業(yè)的教師編寫教材，提供理論性的指導(dǎo)，提升整體的仿真軟件設(shè)計(jì)，多媒體軟件設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)程度和可靠性程度。第三，教師在電氣專業(yè)學(xué)習(xí)之前，尤其是開展實(shí)驗(yàn)之前，可以通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)安排一個(gè)簡(jiǎn)短的課前小測(cè)試，測(cè)試的內(nèi)容主要是學(xué)生是否掌握了電氣實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí)。了解了電氣專業(yè)的主干內(nèi)容，再安排實(shí)驗(yàn)有利于事半功倍。第四，職業(yè)院校還可以在互動(dòng)反饋系統(tǒng)當(dāng)中引入大數(shù)據(jù)教學(xué)軟件，使學(xué)生的認(rèn)可程度可以提高，調(diào)動(dòng)全員參與，幫助學(xué)生構(gòu)建精準(zhǔn)性的生成新課堂，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入自己的學(xué)習(xí)軌跡，更加精準(zhǔn)地完成個(gè)性化的作業(yè)。

三、電氣專業(yè)職業(yè)教育新技術(shù)應(yīng)用的未來(lái)展望

目前，信息化的教學(xué)已經(jīng)成為教學(xué)的主要發(fā)展方向，在未來(lái)還將搭載人工智能手段、數(shù)據(jù)軌跡跟蹤手段等，對(duì)于電氣專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行全方位的預(yù)警和了解，共同提升職業(yè)教育的精準(zhǔn)程度。從目前各學(xué)校開展的信息系統(tǒng)建設(shè)以及新技術(shù)的應(yīng)用情況來(lái)看，大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)、仿真軟件技術(shù)、多媒體技術(shù)的聯(lián)動(dòng)應(yīng)用有助于教師提升教學(xué)的水平，與學(xué)生之間形成良好的互動(dòng)關(guān)系，但這也要求教師不斷地積累新技術(shù)、新素質(zhì)、新能力。養(yǎng)成良好的數(shù)據(jù)素養(yǎng)，更加積極地看待目前的教育發(fā)展方向。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，新技術(shù)在電氣專業(yè)職業(yè)教育中具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，可降低交易的成本，提高教學(xué)的效率，解決教學(xué)不安全的問(wèn)題。因此，應(yīng)在更廣泛的范圍內(nèi)推廣仿真軟件技術(shù)、新媒體技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等，提升電氣專業(yè)職業(yè)教育的水平。